Знание топографии, умение читать карту, уверенно ориентироваться обязательны для туриста. Недостаточное знание топографии приводит к неправильной оценке маршрута, а неумение ориентироваться — к потере времени, срыву похода или к более серьезным последствиям. В этом разделе излагаются основные положения топографии, даются способы ориентирования и практические советы, которые облегчат туристу разработку маршрута похода и его проведение.

Уменьшенное изображение земной поверхности на бумаге, выполненное условными знаками в определенном масштабе, называется планом или картой. Изображение, на котором дается значительный участок земной поверхности и при этом учитывается кривизна земли, называется картой. Небольшие участки, принимаемые за плоскость, изображаются в виде планов. Отличительный признак карты— сетка географических координат. На планы и топографические карты наносится сетка прямоугольных координат.

В отличие от плана масштаб карты не постоянен на разных ее участках. На крупномасштабных картах эта разница невелика, и карты крупнее 1 : 20 000 не отличаются от планов. Но расстояние, измеренное на мелкомасштабной карте, будет отличаться от действительного.

Масштабом называется отношение длины линии на карте или плане к длине соответствующей линии на местности, выраженное в одинаковых мерах длины. Различают масштабы численные и линейные, которые обычно указываются на нижнем обрезе карты или плана.

Численный масштаб записывается в виде дроби или отношения двух чисел, причем в числителе всегда стоит единица, а в знаменателе — число, показывающее, во сколько раз действительные размеры на местности уменьшены при изображении их на карте. Например: 1/10000 1:10000 и т. д. Здесь число 10 000 показывает, что все расстояния на местности уменьшены в 10 000 раз. Или что 1 см на карте соответствует 10 000 см (100 м) на местности. Чем меньше знаменатель, тем крупнее масштаб карты, тем больше подробностей она содержит. Для разработки маршрута предпочтительнее иметь карты крупного масштаба.

Чтобы определить по карте или плану действительную длину на местности, пользуясь численным масштабом, необходимо измерить расстояние между двумя точками и помножить его на знаменатель численного масштаба.

Пример 1. На карте масштаба 1 : 25 000 измерен отрезок в 3,68 см. Соответствующая ему длина на местности будет:

D = 3,68 смХ25 000 = 92 000 см = 920 м = 0,92 км.

Пример 2. На местности расстояние между двумя пунктами равно 12 240 м. Соответствующая ему длина на карте масштаба 1 : 300 000будет:

Основное достоинство численного масштаба — возможность пользоваться любыми мерами (сантиметрами, дюймами и т. п.) для определения расстояний на картах любых масштабов, в том числе и неметрических, недостаток — необходимость производить вычисления.

Линейный масштаб. Чтобы избежать вычислений, связанных с пользованием численным масштабом, и получать значения расстояний непосредственно с карты, строят линейный масштаб. Он представляет собой прямую линию, разделенную на отрезки равной длины, называемые основанием линейного масштаба. Основание выбирается с таким расчетом, чтобы ему на местности соответствовало круглое число сотен или тысяч метров. Например, если требуется построить линейный масштаб для карты масштаба 1 : 50 000, то целесообразно за основание принять отрезок 2 см. Тогда каждому такому отрезку на местности будет соответствовать расстояние 1 км. Для измерения линий, меньших длины основания, его делят еще на 5—10 равных частей. В указанном примере 1/10 часть основания соответствует 100 м на местности. Способ пользования линейным масштабом и его оцифровка показаны на рис. 18.

Расстояние можно измерять циркулем или полоской бумаги, на которой черточками отмечают измеряемую длину. Важно представлять себе, с какой точностью можно определять расстояние по карте в зависимости от ее масштаба. Минимальная ошибка, с которой может измеряться длина линии на бумаге циркулем или линейкой, составляет 0,01 см. Длина на местности, соответствующая этому расстоянию, например, на карте масштаба 1 : 10 000 будет 10 м, а на карте 1 : 500 000 — 50 м. Измерить линию на карте с большей точностью нельзя, поэтому расстояния на местности 10 и 50 м, соответствующие 0,01 см на карте, называются предельной точностью масштаба карты. Практически ошибка измерения линий на карте в полевых условиях составляет 0,05 см и более. составляет 0,01 см.

Рис. 18. Линейный масштаб и пользование им

Длина на местности, соответствующая этому расстоянию, например, на карте масштаба 1 : 10 000 будет 10 м, а на карте 1 : 500 000 — 50 м. Измерить линию на карте с большей точностью нельзя, поэтому расстояния на местности 10 и 50 м, соответствующие 0,01 см на карте, называются предельной точностью масштаба карты. Практически ошибка измерения линий на карте в полевых условиях составляет 0,05 см и более.

Переводной линейный масштаб. В практике туризма иногда приходится пользоваться картами неметрических масштабов или фотокопиями карт произвольного масштаба. Чтобы на них можно было производить измерения в метрических мерах, строится переводной линейный масштаб.

Например, после фотографирования карты масштаба 1 : 300 000 масштаб фотокопии получился равным 1 : 387 865. Если построить линейный масштаб с основанием 1 см, то пользоваться им будет неудобно, так как в натуре ему будет соответствовать 3878,65 м. Лучше построить такой линейный масштаб, основанию которого в натуре соответствовало бы круглое число километров или сотен метров, например 5000 м. Длину такого основания можно найти из следующей пропорции:

В ряде случаев масштаб карты или ее фотокопии может оказаться неизвестным. Для определения масштаба следует измерить расстояние на карте между двумя любыми точками и сравнить его с соответствующим ему расстоянием на местности. Это расстояние может быть определено по другой карте или быть заранее известным (например, расстояние между километровыми столбами).

Пример. На фотокопии расстояние между километровыми столбами получилось 3,65 см. Степень уменьшения размеров будет: 1 км=100 000 см : 3,65 см = 27 400 раз. Масштаб фотокопии 1 : 27400.

Для определения масштаба карты по географической сетке полезно знать, что 1 минута широты равна 1852 м (1 миля).

Пример. Разность широт двух смежных параллелей составляет 30 минут. Расстояние между ними по карте равно 9,26 см. Степень уменьшения размеров будет:

Построение переводного масштаба показано на рис. 19. Пользуются им, как обычным линейным масштабом.

Масштаб карты 1 : 600000.

Для измерения кривых, извилистых и длинных линий удобнее всего пользоваться курвиметром, колесико которого прокатывается вдоль линии, а на циферблате отсчитываются пройденные колесиком сантиметры. При отсутствии курвиметра длину кривой можно измерить с помощью циркуля (с шагом, равным 0,5—1 см), прошагивая им вдоль линии.

Делать шаг циркуля очень малым не рекомендуется, так как при этом снижается точность измерения. Если извилины кривой меньше шага циркуля, то измерить ее таким способом невозможно. Здесь следует рекомендовать прием для измерения ломаных линий (с известным допущением), сущность которого состоит в следующем. Пусть требуется измерить ломаную линию absde. Приложив циркуль к линии ав и не снимая ножки с точки в, ставят вторую ножку в направлении отрезка вс (рис. 20). Ножка из точки в передвигается в точку с, а задняя по ходу ножка становится в направлении линии сд и т. д. Общая длина получится в результате суммирования отдельных отрезков ломаной линии.

При определении длины маршрута по карте следует учитывать два обстоятельства:

1. На картах мельче 1 : 100 000 кривые линии (реки, проселочные дороги и т. п.) наносятся с обобщениями, тем большими, чем мельче масштаб карты. Например, изгибы рек, выражающиеся на картах в 1 мм и мельче, отдельно не показываются и изображаются обобщенно. При этом следует помнить, что 1 мм на карте масштаба 1 : 100 000 составляет в натуре 100 м, а масштаба 1 : 1 000 000 — 1 км. Поэтому длину реки, измеренную на картах масштаба 1 : 200 000— 1 : 300 000, следует увеличить на 20—25%, на картах 1 : 600 000 — на 30 — 50%, а на картах более мелких масштабов фактическая длина может превышать измеренную по карте в 2—3 раза.

2. При определении длины дорог и троп в горных условиях следует учитывать не только степень обобщения карты, но и удлинение маршрута за счет разности высот (спуски, подъемы), поскольку на карте изображаются горизонтальные проекции наклонных линий, а не сами линии. Поэтому карта дает несколько уменьшенное значение расстояний по сравнению с действительной их длиной на местности.

Местные предметы и рельеф местности изображаются на картах условными знаками. Различают три вида условных знаков:

1. Масштабные — изображающие местные предметы, которые по своим размерам могут быть выражены в масштабе карты: населенные пункты, участки леса, пашни, озера, болота, крупные реки и т. п. Контуры (внешние границы) таких местных предметов показываются на карте сплошными линиями (озера, широкие реки, кварталы населенных пунктов) или точками (контуры леса, луга, болота) в точном соответствии с действительными очертаниями на местности. Площадь внутри контура на карте покрывается краской соответствующего цвета или заполняется дополнительными условными знаками.

2. Внемасштабные — изображающие местные предметы, которые не могут быть выражены в масштабе карты, но имеют важное значение: колодцы в пустыне, зимовки в тайге, предметы, имеющие значения ориентиров *, как-то: радиомачты, фабричные трубы, различного рода башни и т. п. Изображения этих местных предметов на карте делаются увеличенными, поэтому по ним нельзя судить об их действительных размерах. Если основой изображения такого условного знака является квадрат, прямоугольник или окружность, то положению предмета на местности будет соответствовать точка в центре их. Положение других условных знаков определяется вершиной прямого угла в нижней части условного знака или серединой основания у знаков, имеющих форму изображаемого местного предмета, например метеостанция (флюгер), памятник и т. п.

* Выдающиеся местные предметы, хорошо опознаваемые на местности.

С уменьшением масштаба карты некоторые масштабные условные знаки могут превращаться во внемасштабные. Например, на картах мелкого масштаба населенные пункты изображаются уже внемасштабным условным знаком — кружком.

Рис. 21. Условные знаки

Рис. 21. Условные знаки (продолжение)

На картах имеются условные знаки дорог, троп, ручьев, электролиний и других линейных местных предметов, у которых в масштабе выражается только длина. Такие условные знаки занимают промежуточное положение между масштабными и внемасштабными и называются линейными. Их точное положение на карте определяется продольной осью.

3. Пояснительные — к которым относятся все цифры, собственные наименования объектов и подписи, дающие дополнительную характеристику местным предметам. Например, если в контуре леса имеется изображение лиственного дерева, то это показывает, что лес лиственный. Порода, высота, диаметр и густота деревьев указываются записью; «бер25-0,28/5» (береза, высота 25 м, диаметр 0,28 м, расстояние между деревьями 5 м).

Изображение некоторых условных знаков дано на рис. 21.

Совокупность неровностей земной поверхности составляет рельеф местности. По характеру рельефа местность делится на равнинную, холмистую и горную. Типовыми формами рельефа являются:

Гора (холм, курган) — куполообразная возвышенность, склоны котооой понижаются во всех направлениях.

Котловина—замкнутая бессточная впадина.

Хребет — вытянутая в каком-либо направлении возвышенность. Линия, разделяющая склоны хребта и проходящая по его наивысшим точкам, называется водоразделом.

Лощина — вытянутое в одном направлении углубление местности. Линия, проходящая по дну и соединяющая наиболее низкие точки лощины, называется водосливом, или тальвегом. Широкие лощины, по дну которых протекает река или ручей, называются долинами.

Седловина — пониженная часть хребта, от которой местность в двух противоположных направлениях повышается и в двух, перпендикулярных им,— понижается. Наиболее низкие седловины в горах, доступные для перехода через хребет или горный массив, называются перевалами.

Способ горизонталей. Применяется на топографических картах масштаба 1 : 1 000 000 и крупнее. Сущность его состоит в том, что все неровности местности изображаются замкнутыми кривыми линиями — горизонталями (изогипсами), соединяющими одинаковые по высоте точки местности. Представление о горизонтали можно получить по береговой линии (урезу воды) замкнутого водоема (озера, пруда). Горизонтали, изображающие рельеф дна водоема, называются изобатами.

Горизонтали проводятся через равные по высоте промежутки, называемые высотой сечения. На отечественных топографических картах приняты следующие высоты сечения для равнинно-холмистой местности: 2,5 м — на карте 1:10 000, 5 м — на 1:25 000, 10 м — на 1:50 000, 20 м —на 1:100 000, АО м — на 1:200 000. На картах 1 : 500 000 и 1 : 1 000 000 горизонтали проводятся через 50 м. Высота горизонтали над уровнем моря, выраженная в метрах, называется отметкой. Отметки горизонталей подписываются в разрывах горизонталей, а отметки точек — правее их.

На рис. 22 дано изображение основных форм рельефа и показаны секущие плоскости. Из рисунка видно, что гора и котловина имеют одинаковое начертание, так же как хребет и лощина. Чтобы различать эти формы рельефа и знать, куда понижается местность, на горизонталях в сторону понижения местности ставятся указатели скатов — бергштрихи. Направление понижения местности на карте может быть также определено по расположению водоемов и водотоков, по разности отметок, расположенных на одном скате, и по подписям отметок горизонталей (скат понижается от верха цифры к ее основанию).

Рис. 22. Изображение форм рельефа горизонталями

Чем ближе расположены горизонтали друг к другу, тем круче скат. Максимальная крутизна ската, изображаемая горизонталями, не превышает 40—45°. Более крутые скаты и обрывы изображаются условными знаками.

Для облегчения счета горизонталей каждую пятую основную горизонталь утолщают. Пунктирными горизонталями изображают детали рельефа; их проводят на половине и четверти высоты сечения. Крупным пунктиром изображаются половинные, мелким — вспомогательные горизонтали.

Чтобы судить о крутизне склона местности по топографической карте, можно воспользоваться следующим простым правилом. Расстояние между горизонталями (заложение), равное 1 см (точнее 12 мм), соответствует крутизне 1° на местности.

Во сколько раз заложение будет меньше (или больше), во столько раз крутизна ската будет больше (или меньше) 1°.

На топографических картах для определения крутизны ската строится шкала заложений. На ней последовательно отложены заложения, соответствующие крутизне скатов в 1, 2, 3, 5, 10... и до 45°. Наибольшую крутизну ската определяют так: измеряют циркулем (бумажкой) кратчайшее расстояние между горизонталями и на шкале подбирают соответствующее ему заложение, против которого читают крутизну ската в градусах (рис. 23).

Изображение рельефа способом горизонталей наиболее совершенно, так как позволяет определить крутизну ската, отметки точек, строит* профиль местности и т. п. Недостаток — малая наглядность.

Способы отмывки и гипсометрический применяются вместе с горизонталями на картах более мелких масштабов для лучшей читаемости и большей наглядности изображения рельефа местности.

В основу способа отмывки положен принцип сгущения теней по мере увеличения крутизны ската. Оттенение скатов производится серой или коричневой краской. Горизонтальные поверхности остаются белыми.

Сущность гипсометрического способа заключается в окраске высотных слоев: выше 200 м — коричневой краской (по принципу чем выше, тем темнее»), а ниже 200 м — зеленой краской («чем ниже, тем темнее»). Способ применяется на картах масштаба 1 : 1 500 000 и мельче.